HyperWorks的流體求解器AcuSolve流固耦合分析分為四種情況： 

• 分析穩態的流場壓力和溫度場對固體變形的影響，也叫 TFSI (Thermal-FSI)屬于單向耦合； 

• 分析流體動載荷引起的固體振動現象，也叫P-FSI (Practical FSI)，屬于單向耦合；

• 瞬態流動引起固體大變形，并反饋給流場，也叫DC-FSI (Direct Coupling FSI)，屬于雙向耦合。

• 固體本身的變形量很小，可以認為是剛體，但是整體產生比較大的位移，可以采用CFD耦合MBD多體動力學分析，也屬于雙向耦合。

以上幾種分析都可以在SimLab模塊中完成，流固交界面的耦合數據在后臺傳遞，無需用戶編輯腳本。

AcuSolve模型的管路入口為高溫高壓氣體，管路出口為大氣壓和環境溫度，管路外壁面是自然對流散熱邊界。AcuSolve結果傳遞給求解器OptiStruct再分析管路的熱應力和變形。

P-FSI計算代價中等。首先進行OptiStruct的模態分析，將模態頻率和振型（*op2文件）傳遞給AcuSolve，模態向量從固體網格映射到流體網格的濕表面上。接著打開ALE動網格開關，Moving Mesh → Computed求解濕表面的變形。需要注意的是：P-FSI固體變形必須在線性范圍內，無法考察固體內的真實應力，但是可以評估結構的疲勞水平。

海洋工程上采用的圓柱形斷面結構物，在洋流沖刷下產生周期性脫落的旋渦，由此產生脈動壓力，引發結構的周期性振動，這種規律性的管體振動反過來又會改變旋渦的頻率。如果卡門渦頻率和結構模態吻合，振幅會達到最大。這種現象也稱為“渦激振動”（Vortex-Induced Vibration ：VIV）。

AcuSolve的ALE動網格

除了安裝擾流片，也可以在結構的表面安裝射流裝置，同樣可以改變卡門渦的頻率，從而破壞VIV的“吻合”效應。

圓柱繞流的卡門渦

流體側向力的時間歷程曲線

無射流控制（藍色），有射流控制（紅色）

大型的結構或建筑也要考慮風載荷的激勵。一方面改變風渦脫落頻率，或者通過安裝加強筋，配重等手段改變結構的固有頻率，避免嚴重的VIV現象。

案例：風力發電機的葉片在強風下產生顯著變形，不僅會改變葉片的空氣動力學性能，如果翼尖變形量過大，甚至會影響塔架安全。

OptiStruct分析葉片的振動形式：擺振和扭轉

2葉片風力機的外流場和翼尖的變形曲線

OptiStruct葉片模態分析

AcuSolve計算葉片的變形

大型天線的風振FSI分析

AcuSolve輸出流體載荷，更新固體的位移，MotionSolve 接受流體載荷并求解固體速度/加速度/位移。

MotionSolve的濕表面必須是剛體，其余部分可以是柔性體，分析結構應力應變。

DC-FSI同時計算 AcuSolve 和 OptiStruct 模型，在相同的時間步交換數據，計算代價最大。可以考慮固體的大變形和材料非線性，并評估固體變形的真實應力。

DC-FSI原理圖

隔膜閥置于軸向流道,隔膜材料能承受較大變形, 在大流量下隔膜產生形變，逐步減小過流面積，起到自動節流的效果。

隔膜閥的瞬態流場

隔膜閥的Von Mises 應力

隔膜閥中心點位移